Python subprocess库是用于创建新的进程，连接到它们的输入/输出/错误管道，并获取其返回码。它是os.system和其他一些旧模块的替代品，它提供了更为强大的进程创建与管理功能。
subprocess模块允许我们以多种方式执行外部程序，即所谓的“子进程”。这个库中的几个主要函数有：
- call()：运行命令并等待命令完成，然后返回返回码。
- check_output()：运行命令并获取输出，如果命令运行失败则抛出异常。
- Popen()：创建一个子进程来运行命令，并且这个类提供了一种与之交互的方式。
使用subprocess模块的目的是替代一些旧的模块如os.system，因为subprocess提供了更多控制和灵活性。例如，可以使用subprocess来执行shell命令，或者在Python中创建子进程运行外部程序。
创建子进程并运行命令时，可以使用subprocess.call()函数。这个函数接受两个主要参数：第一个是一个列表，包含要运行的命令和它的参数；第二个是shell参数，当设置为True时，可以将整个命令作为一个字符串传递给shell来执行。
例如，如果想运行ls -l命令，可以这样使用subprocess.call()：
```
import subprocess
subprocess.call(['ls', '-l'])
```
如果希望直接在shell中执行命令，可以这样做：
```
import subprocess
subprocess.call('ls -l', shell=True)
```
对于需要获取命令输出的情况，可以使用subprocess.check_output()。这个函数不仅会执行命令，还会捕获输出，并在命令执行完成后返回输出结果。
例如：
```
import subprocess
result = subprocess.check_output(['ls', '-l'])
print(result.decode('utf-8'))
```
在这里，结果是一个字节串，通过decode()方法转换成普通字符串。
如果需要创建一个子进程并与其进行更复杂的交互，则可以使用Popen类。Popen类允许我们创建子进程，并且可以对子进程进行多种操作，如等待子进程结束、读取输出等。
以下是如何使用Popen来运行命令并等待其完成的示例：
```
import subprocess
child = subprocess.Popen(['ping', '-c', '4', '***'])
child.wait()
print('Finished')
```
在这个例子中，我们首先导入subprocess模块，然后创建了一个Popen实例，它运行了ping命令。接着，我们调用wait()方法来等待子进程结束，最后打印出"Finished"。
如果希望创建一个不等待子进程结束就继续执行的子进程，可以这样做：
```
import subprocess
subprocess.Popen(['ping', '-c', '4', '***'])
```
由于没有调用wait()，主进程不会等待ping命令完成。
此外，subprocess模块还允许对子进程的文本流进行控制，例如重定向标准输出。下面的代码展示了如何将子进程的标准输出重定向到subprocess.PIPE，并读取输出内容：
```
import subprocess
child = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE)
print(child.stdout.read())
```
这会捕获ls -l命令的输出。
如果想要将一个进程的输出作为另一个进程的输入，可以通过stdin参数来实现。以下是一个管道示例，它使用cat和grep命令：
```
import subprocess
child1 = subprocess.Popen(['cat', '/etc/passwd'], stdout=subprocess.PIPE)
child2 = subprocess.Popen(['grep', 'root'], stdin=child1.stdout, stdout=subprocess.PIPE)
print(***municate())
```
在这里，child1的输出直接作为child2的输入。
总结来说，subprocess模块提供了一种强大的方式来创建和管理子进程，它不仅允许我们执行外部程序，还能够控制子进程的标准输入输出，以及管理子进程的生命周期。这使得subprocess在自动化任务、集成外部程序以及创建复杂的进程管理方案时，成为Python开发者不可或缺的工具之一。
